水利工程建筑中混凝土的配合比設(shè)計及其性能

馮凌輝

摘 要：水工建筑指的是為了開發(fā)利用和保護珍貴的水資源，從而避免遭受水害而建設(shè)的能夠承載水的作用的建筑物，是一項利于人們生產(chǎn)生活的建筑。為了促使水工建筑能夠更加穩(wěn)固，就要應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，切實保障水工建筑的建設(shè)質(zhì)量?；诖?，本文首先對混凝土配合比設(shè)計進行概述，進而結(jié)合實際工程案例對混凝土配合比設(shè)計及性能展開分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程建筑物;混凝土配合比;性能

1引言

水工建筑不同于其他建筑的方面是受到自然因素的影響比較大，混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)對于水工建筑來說能夠起到穩(wěn)固建筑物的作用，延長水工建筑的使用壽命，其施工的水平很大程度上影響建筑的質(zhì)量。因此，在應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的同時應(yīng)該加強混凝土施工技術(shù)要點的研究，結(jié)合具體的施工條件對施工技術(shù)進行優(yōu)化，切實保障水工建筑的施工質(zhì)量。在混凝土施工技術(shù)應(yīng)用過程中，其配合比設(shè)計對施工質(zhì)量起到直接影響，具有重要意義。因此，本文重點對水工建筑物混凝土配合比展開分析。

2工程概述

某水庫擋水建筑物型式為常態(tài)混凝土重力壩，最大壩高40.4m，由右岸擋水壩段、引水壩段、溢流壩段、門庫壩段及左岸擋水壩段組成。壩頂全長281m，建基面最低高程86.6m，混凝土總量為18.4萬m3。

3混凝土配合比設(shè)計

3.1試驗原材料

水泥：Ⅱ區(qū)混凝土P.O42.5普通水泥和P.MH42.5級中熱硅酸鹽水泥，其他分區(qū)選用P.O42.5級普通水泥;粉煤灰：通過供貨廠家調(diào)查，采用Ⅰ級或Ⅱ級灰。粉煤灰摻量通過試驗確定;骨料：采用當(dāng)?shù)氐奶烊淮旨毠橇?外加劑：要求所選用的外加劑具有減水、引氣、緩凝、抗裂和能增加混凝土澆筑塊長度等功能。

3.2配合比設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求，壩體混凝土有五個區(qū)域，如圖1所示，其中Ⅱ區(qū)混凝土是擋土壩和溢流壩的基礎(chǔ)混凝土?？紤]到施工的關(guān)鍵部位，為了減少甚至避免溫度應(yīng)力引起的混凝土裂縫，選擇了兩種水泥（普通硅酸鹽水泥和壩用中熱硅酸鹽水泥）進行對比試驗。同時，為了降低溫度應(yīng)力引起裂縫的概率，應(yīng)進行有無膨脹劑的對比試驗，膨脹劑的主要作用是補償收縮。

3.3優(yōu)選外加劑

試驗研究優(yōu)選復(fù)合高效型外加劑（LSYT引氣減水劑），以增強結(jié)構(gòu)的抗裂性。選用不同型號的外加劑，相同其他材料，分別在兩家甲級資質(zhì)的實驗室，做相同配合比設(shè)計，在相同外界環(huán)境下，以壩體基礎(chǔ)混凝土（C9020F100W6）及內(nèi)部混凝土（C9015F50W2）為例，外加劑試驗對比結(jié)果見表1。

結(jié)果顯示，優(yōu)化的新配合比，水泥用量較小、相對水化熱絕熱溫升小，能夠更好地控制混凝土內(nèi)部溫度，因此該配合比為最佳配比。

4優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計策略

4.1明確混凝土配合比技術(shù)要求

在正式進行混凝土配合比設(shè)計之前，首先要做的就是明確當(dāng)前工程施工技術(shù)要求，確定工程設(shè)計強度等級、鋼筋間距、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸等相關(guān)信息，然后以此為基礎(chǔ)選擇相應(yīng)水泥品種，確定其中需要用的石子粒徑參數(shù)信息?；炷料嚓P(guān)設(shè)計人員應(yīng)先明確混凝土施工工藝要求以及規(guī)范標準，同時設(shè)計人員應(yīng)具備特種混凝土設(shè)計工作經(jīng)驗，從而從根本上確保最終混凝土配合比符合施工要求。在進行大體積混凝土配合比設(shè)計時，首先相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)對該種類型混凝土施工技術(shù)要求有一定的掌握，確定混凝土強度等級、初凝時間、坍落度等信息，然后選取合理配合比，通過對該配合比進行不斷試驗不斷優(yōu)化，在適配過程中，應(yīng)給予滿足強度要求的前提下，適當(dāng)減少水泥在其中的使用量，加大粉煤灰使用量，這樣做的目的是降低水泥水化熱，改善混凝土工作性能，降低經(jīng)濟成本。再如，在進行自密實混凝土配合比設(shè)計過程中，應(yīng)重點分析的是該類混凝土抗收縮、保塑、流動等方面的性能，可通過選擇石子粒徑、外加劑、膨脹劑等等進行調(diào)配試驗，最終使混凝土滿足工程施工要求;對于路面混凝土配合比設(shè)計，應(yīng)該嚴格控制坍落度，通過對大粒徑石子滲入量進行控制，以此起到增加耐磨度的作用。

4.2嚴格遵循混凝土配合比設(shè)計技術(shù)要求

在進行混凝土配合比設(shè)計過程中，首先應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前工程施工提出的要求，一般情況下，主要考慮的技術(shù)要求有和易性、耐久性、力學(xué)性能等。在進行混凝土生產(chǎn)地過程中，對于混凝土拌合物和易性的要求，主要有流動性、黏聚性以及保水性;對于混凝土成型養(yǎng)護以及實際使用階段，主要考慮的是混凝土力學(xué)性能符合施工要求，主要有抗壓強度、抗變形、抗折強度等;對于混凝土的使用階段，應(yīng)滿足工程對混凝土耐久性方面提出的要求，主要有抗侵蝕、抗凍抗?jié)B等等。在實際施工中，應(yīng)根據(jù)工程實際要求進行混凝土配合比設(shè)計，以此從根本上讓混凝配合比符合當(dāng)前工程的要求，保證工程施工質(zhì)量。

4.3加強混凝土原材料質(zhì)量檢測

（1）嚴格控制混凝土原材料的質(zhì)量關(guān)，原材料進入施工場地前需要進行全面的質(zhì)量檢驗，如果質(zhì)量與實際要求存在出入，應(yīng)對其重新進行配合比試驗，如果不驗證調(diào)整，就會對混凝土在實際施工中的應(yīng)用質(zhì)量帶來直接影響。基于以上，在進行混凝土生產(chǎn)時，應(yīng)結(jié)合砂石料含水率來對其中用水量進行調(diào)整，這樣做的目的在于防止因含水率調(diào)整不及時，導(dǎo)致混凝土水膠比發(fā)生變化，從而對混凝土出廠狀態(tài)、抗壓強度帶來相應(yīng)影響。

（2）還要特別注意對砂、外加劑、混凝土中氯離子含量進行檢測，這樣防止因混凝土氯離子含量超出規(guī)范標準導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕問題。在進行混凝土施工作業(yè)時，嚴禁工作人員私自向混凝土中加水，嚴控水泥在其中的使用量，基于保證混凝土配合比符合工程質(zhì)量要求的基礎(chǔ)降低水泥量，從而起到節(jié)約成本支出的作用。

4.4統(tǒng)計分析混凝土配合比試驗數(shù)據(jù)信息

通過檢測混凝土配合比中所用到的原材料性能指標，根據(jù)設(shè)計要求來計算配合比，以此制定相應(yīng)的混凝土配合比計算書，根據(jù)該計算書，對其中水膠比通常采取±0.05的浮動比例，分成三組進行配合比試驗，要求相關(guān)試驗人員對每次試驗中的凝結(jié)時間、抗壓強度、流動性等多項混凝土性能指標進行相應(yīng)記錄，完成試驗后，對這三組試驗結(jié)果進行對比分析，然后根據(jù)設(shè)計提出的要求，選擇其中滿足工程質(zhì)量要求、具有一定經(jīng)濟性的配合比設(shè)計方案，結(jié)合工程實際對其進行相應(yīng)的調(diào)整和修正，以此設(shè)計出最符合當(dāng)前工程要求的混凝土配合比設(shè)計方案。

5結(jié)束語

綜上所述，水工建筑施工中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)是一項重要的應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用過程中，首先要確保的就是混凝土配合比設(shè)計的科學(xué)性及其性能的合理應(yīng)用。本文在結(jié)合實際工程基礎(chǔ)上，提出了優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計策略，以期提高水利工程建筑物混凝土配合比設(shè)計水平。

參考文獻：

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